Prévue en 2020 pour le grand public, la technologie mobile 5G prend déjà forme. Les grands équipementiers et constructeurs ayant laissé leurs empreintes sur les précédentes technologies peaufinent les standards de la 5G. Des opérateurs mobiles effectuent déjà des tests. Aperçu d’un avenir très proche.
La combinaison des télécommunications avec la prochaine génération des réseaux mobiles, l’industrie des technologies d’information et celle des médias va s’accentuer dans le temps en raison de l’utilisation croissante et permanente des métadonnées mobiles dans le monde. Pour répondre aux attentes des usagers en matière de services, de débits, de modes d’accès, de couvertures radio et de qualité de service (QoS), plusieurs opérateurs mobiles s’intéressent de près aux avantages de la cinquième génération des réseaux des télécommunications mobiles (5G), toujours au stade conceptuel. L’opérateur américain Verizon qui n’est pas membre de l’organisation 4G Amériques, contrairement à ses concurrents américains T-Mobile, AT & T et Sprint qui en sont membres fondateurs, travaillait depuis plus de deux ans dans ses laboratoires sur des plateformes de essais des composants destinés aux réseaux 5G. Il prévoit des drives tests sur le terrain dès l’année 2016.
Ainsi, Au moment où les abonnements LTE (4G) explosent dans le monde notamment en Chine et aux Etats-Unis, Verizon, leader de la 4G qui veut devenir également celui de la 5G, ne veut pas attendre la création d’une association 5G Amériques. Il a décidé d’enclencher les essais des concepts 5G, en coordination avec les fournisseurs des technologies réseau, Ericsson, Cisco Systems, Nokia Networks et Alcatel-Lucent, ainsi que les fabricants de composants électroniques : Samsung, Intel et Qualcomm. Ces compagnies visent à adopter les recommandations portant sur l’emploi cohérent du spectre des fréquences et le choix de l’architecture réseau adéquate qui seront ensuite envoyées vers les instances internationales de normalisation afin de créer les normes nécessaires pour la mise en œuvre la technologie mobile la plus rapide de l’histoire des télécommunications. Les réseaux mobiles 5G offriront des débits 50 fois plus rapides que ceux de la 4G, un temps de latence de l’ordre de 5 millisecondes et surtout la plus forte capacité de données jamais échangée entre un terminal mobile et l’antenne émettrice, à l’intérieur d’une cellule. Le débit de la 5G est estimé à 10 Tb/s par kilomètre carré. En clair, à l’intérieur d’un stade, 30.000 terminaux peuvent relayer un évènement sportif sur les réseaux sociaux à 50Mo/s.
Le nec plus ultra de la technologie
De son côté, Intel, un des leaders de l’industrie de la microélectronique, a annoncé le mois dernier que les composants électroniques qui assurent les fonctions de base des réseaux 5G ont subi la phase des tests avec succès. Pour la première fois, les ingénieurs de la firme américaine ont utilisé les lasers pour rendre visibles les trajectoires des connexions sans fils entre les terminaux et l’antenne émettrice, et ce à l’intérieur d’une micro cellule dont les bandes fréquentielles sont celles de la 5G. L’utilisation des lasers a permis d’automatiser les solutions de calibrage de cette cellule et surtout d’atteindre des vitesses de connexion 100 fois plus rapides que celles atteintes actuellement. Les réseaux mobiles de la nouvelle génération comme ceux de la 5G utiliseront la technologie réseau LMDS (Local Multipoint Distribution System). C’est une technologie Wireless (sans fil) haut débit qui facilite l’association de plusieurs micros cellules à un déploiement massif de réseaux ultra-denses. Le risque d’apparition d’interférences est alors atténué grâce à la technique LMDS. L’approche micro cellule est basée sur l’utilisation des points d’accès sans fil de faible puissance, afin d’optimiser le problème de la capacité réseau dans un immeuble administratif. Le transport de la voix, des données, de l’Internet et des services du streaming vidéo s’effectuera à un niveau du spectre, non soumis à une licence d’exploitation, qui dépasse la frontière des 25GHz. Il est, en effet, attendu que pour certains services, les réseaux d’accès 5G utiliseront des bandes passantes contiguës très larges (des centaines de MHz jusqu’à plusieurs GHz). Pour des besoins de modulation, les valeurs des fréquences porteuses dépasseront le seuil minimal de 6 GHz. Le choix de l’ensemble des nouvelles bandes de fréquences pour de tels services remettra en cause le corpus réglementaire utilisé dans la gestion du spectre des fréquences de plusieurs pays.
Par ailleurs, la technologie mobile 5G n’est pas seulement une histoire d’adaptation du spectre des fréquences à la technologie de distribution. C’est aussi une question d’architecture réseau puisqu’elle fonctionnera sous un réseau unique à travers lequel beaucoup de protocoles de communication seront interopérables avec ceux des réseaux existants. Pilotée par logiciel, la 5G englobera des fonctions réseaux opérant sous un système d’exploitation unifié dans plusieurs points de présence notamment ceux qui sont localisés à la périphérie du réseau mobile. L’architecture 5G est basée sur le concept réseau mobile MC CDMA-WLAN. Le nœud mobile (MN), la station de base (BS), a fonction de contrôle de paquet (PCF), le nœud des services des paquets des données (PDSN) qui fournit l’interface IP à Internet tournant uniquement sous IPv6, le point d’accès (AP) et la fonction de l’interfonctionnement des paquets des données (PDIF) sont les principaux composants de cette architecture. A cette panoplie de nouvelles technologies réseau s’ajoutent d’autres techniques émergentes comme les deux technologies d’Ericsson SDN (Software Defined Networking) et NFV (Network Functions Virtualization). Selon l’UIT, la commercialisation des premiers services 5G est prévue en 2020.
